立式多噴嘴水噴射真空泵設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

59/62目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一章水室的設(shè)計(jì) 11.1水室筒體的設(shè)計(jì) 11.2筒體法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 21.3進(jìn)液管的設(shè)計(jì) 41.4筒體長(zhǎng)度的確定 61.5壓力表接管及法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 61.6水室的部件圖 8第二章 平板封頭的設(shè)計(jì) 92.1平板封頭的強(qiáng)度計(jì)算 9第三章噴板的設(shè)計(jì) 113.1噴嘴孔在噴板上的布置 113.2噴板的穩(wěn)定性計(jì)算 12第四章真空室的設(shè)計(jì) 134.1真空室的長(zhǎng)度設(shè)計(jì) 144.2真空室的穩(wěn)定性計(jì)算 144.3真空室的法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 164.4真空室的部件圖 20第五章噴嘴的設(shè)計(jì) 215.1噴嘴的設(shè)計(jì) 215.2防旋裝置的設(shè)計(jì) 21第六章喉管、尾管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 226.1喉管的設(shè)計(jì) 226.2尾管的設(shè)計(jì) 22第七章壓力試驗(yàn) 247.1水室的水壓試驗(yàn) 247.2真空室的氣壓試驗(yàn) 24第八章支座的設(shè)計(jì) 268.1設(shè)備工作時(shí)總質(zhì)量的估算 268.2支座的選型及尺寸設(shè)計(jì) 27第九章開孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 299.1水室開孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 299.2真空室開孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 30第十章要緊焊縫的結(jié)構(gòu)與尺寸設(shè)計(jì) 32第十一章裝配圖及要緊部件圖的設(shè)計(jì) 33第十一章裝配圖及要緊部件圖的設(shè)計(jì) 3411.1技術(shù)特性表 3411.2接管表 3411.3技術(shù)要求 3411.4標(biāo)題欄及明細(xì)表 3511.5裝配圖及部件圖 36參考文獻(xiàn) 36第一章水室的設(shè)計(jì)1-法蘭；2-筒體；3-儀表接管；4-進(jìn)液管圖1水室的結(jié)構(gòu)水室的作用：貯存具有一定壓力的引射流體——水，并容納若干個(gè)噴嘴。由條件設(shè)計(jì)單中可知水室的工作壓力為，1-法蘭；2-筒體；3-儀表接管；4-進(jìn)液管圖1水室的結(jié)構(gòu)1.1水室筒體的設(shè)計(jì)1.1.1設(shè)計(jì)參數(shù)的確定設(shè)計(jì)壓力：＝1.1，取＝1.1=1.1×0.35液體靜壓：按筒高近似為估算=0.01，因=0.01<=0.193，故能夠忽略。計(jì)算壓力：==1.1×0.35設(shè)計(jì)溫度：25+15=40℃焊縫系數(shù)：（單面焊透，局部無損探傷）鋼板負(fù)偏差：＝0.25（GB6654-96）因設(shè)備材料為尚耐腐蝕材料且為微弱單面腐蝕故取腐蝕裕量：＝11.1.2筒體壁厚的強(qiáng)度計(jì)算假設(shè)筒體壁厚的，由Q235-B、=25℃、查鋼板的許用應(yīng)力表可知＝113。依照得：考慮，則，圓整由于，故假設(shè)的筒體壁厚太大，應(yīng)重新假設(shè)，考慮到設(shè)計(jì)壓力較小，因此，強(qiáng)度條件已不是確定筒體壁厚的要緊因素，應(yīng)按剛度條件設(shè)計(jì)筒體壁厚。圖2法蘭的結(jié)構(gòu)與尺寸1.1.3筒體壁厚的圖2法蘭的結(jié)構(gòu)與尺寸關(guān)于Q235-B制容器，當(dāng)≤3800，≥2/1000且不小于3，另加并圓整至。故：考慮到筒體加工壁厚不小于5mm，取。1.2筒體法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)1.2.1法蘭的設(shè)計(jì)及密封面的選型依照法蘭的DN=800、PN=0.6查表可知：法蘭的類型為甲型平焊法蘭；密封面的型式為平面，結(jié)構(gòu)及尺寸如圖2。法蘭標(biāo)記：法蘭800-0.6JG/T4701-2002。材料：16Mn螺栓規(guī)格：20螺栓數(shù)量：24法蘭數(shù)量：3

1.2.2墊片的設(shè)計(jì)及螺栓、螺母、墊圈的設(shè)計(jì)依照密封的介質(zhì)為水，操作溫度為25℃，操作壓力為0.35，由墊片選用表可知：選用橡膠墊片，材料為橡膠板（GB/T3985）。墊片的尺寸如圖3。墊片標(biāo)記：HG20606墊片F(xiàn)F800-0.6XB350本設(shè)計(jì)選用六角頭螺栓（A級(jí)、GB/T5780-2000）、Ⅰ型六角螺母（A級(jí)、GB/T41-2000）、平墊圈（100HV、GB/T95-2002）螺栓長(zhǎng)度的計(jì)算：螺栓的長(zhǎng)度由法蘭的厚度（）、平板封頭的厚度()、墊片的厚度（）、螺母的厚度（）、墊圈厚度（）、螺栓伸出長(zhǎng)度(0.3～0.5)確定。其中=40、=28(見第二章)、=3、=14.8、＝3、螺栓伸出長(zhǎng)度取=0.4×23。與平板封頭聯(lián)接的螺栓長(zhǎng)度為：取長(zhǎng)度。螺栓標(biāo)記：螺栓GB/T5780-2000M20×105材料：Q235-A螺母標(biāo)記：螺母GB/T41-2000M20×2材料：Q235-A墊圈標(biāo)記：墊圈GB/T95—2002-16-100HV

1.3進(jìn)液管的設(shè)計(jì)1.3.1進(jìn)液管直徑的設(shè)計(jì)取進(jìn)液管液體流速由得：依照得：由查鋼管標(biāo)準(zhǔn)可知：進(jìn)液管，外徑、壁厚。開孔直徑<，滿足開孔最大直徑的要求。1.3.2進(jìn)液管長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)及裝配尺寸設(shè)備外部沒有保溫層，由DN=250mm查表可知，進(jìn)液管長(zhǎng)度?。哼M(jìn)液氣管的中心線距筒體上法蘭密封面的尺寸（裝配尺寸）按下式計(jì)算：其中：—筒體半徑，取400mm；—筒體壁厚，取5mm；—接管外徑，取273mm。，取。

1.3.3進(jìn)液管法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)一、管法蘭的設(shè)計(jì)及密封面的選型依照管法蘭的DN=250、PN=0.6查表可知：法蘭的類型為板式平焊管法蘭；密封面的型式為突面，結(jié)構(gòu)及尺寸如圖4。圖4進(jìn)液管法蘭的結(jié)構(gòu)與尺寸法蘭標(biāo)記：HG20592法蘭PL250-0.6RF16Mn二、墊片的設(shè)計(jì)及螺栓、螺母的設(shè)計(jì)依照密封的介質(zhì)為水，操作溫度為25℃，操作壓力為0.35，由墊片選用表可知：選用橡膠墊片，材料為橡膠板（GB/T3985）。墊片的尺寸如圖5。墊片標(biāo)記：HG20606墊片RF250-0.6XB350圖5墊片的尺寸圖5墊片的尺寸本設(shè)計(jì)選用六角頭螺栓（A級(jí)、GB/T5780-2000）、Ⅰ型六角螺母（A級(jí)、GB/T41-2000）、平墊圈（100HV、GB/T95-2002）螺栓長(zhǎng)度的計(jì)算：螺栓的長(zhǎng)度由法蘭的厚度（）、墊片的厚度（）、螺母的厚度（）、墊圈厚度（）、螺栓伸出長(zhǎng)度(0.3～0.5)確定。其中=24=2=14.8＝1.5螺栓伸出長(zhǎng)度取=0.4×18。螺栓的長(zhǎng)度為：取螺栓長(zhǎng)度。螺栓標(biāo)記：螺栓GB/T5780-2000M16×80材料：Q235-A螺母標(biāo)記：螺母GB/T41-2000M16×2材料：Q235-A墊圈標(biāo)記：墊圈GB/T95—2002-16-100HV1.4筒體長(zhǎng)度的確定筒體的長(zhǎng)度H：其中：—筒體半徑，取400mm；—筒體壁厚，取5mm；—進(jìn)水管外徑，取273mm。取H=500mm。1.5壓力表接管及法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)1.5.1接管的設(shè)計(jì)由條件設(shè)計(jì)單可知接管的DN=20mm，規(guī)格為Ф25×3。接管的長(zhǎng)度。接管的裝配尺寸(接管中心線距上法蘭密封面的豎直距離)為：其中：—筒體半徑，取400mm；—筒體壁厚，取5mm；—接管外徑，取25mm。，取。

1.5.2法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)圖6壓力表接管法蘭的結(jié)構(gòu)及尺寸一、法蘭的設(shè)計(jì)及密封面的選型圖6壓力表接管法蘭的結(jié)構(gòu)及尺寸依照管法蘭的DN=20、PN=0.6查表可知：法蘭的類型為板式平焊管法蘭；密封面的型式為突面，結(jié)構(gòu)及尺寸如圖6。法蘭標(biāo)記：HG20592法蘭PL20-0.6RF16Mn二、墊片的設(shè)計(jì)及螺栓、螺母的設(shè)計(jì)依照密封的介質(zhì)為水，操作溫度為25℃，操作壓力為0.35，由墊片選用表可知：選用橡膠墊片，材料為橡膠板（GB/T3985）。墊片的尺寸如圖7。圖7墊片的尺寸墊片標(biāo)記：HG20606墊片RF20-0.6XB350本設(shè)計(jì)選用六角頭螺栓（A級(jí)、GB/T5780-2000）、Ⅰ型六角螺母（A級(jí)、GB/T41-2000）、平墊圈（100HV、GB/T95-2002）螺栓長(zhǎng)度的計(jì)算：螺栓的長(zhǎng)度由法蘭的厚度（）、墊片的厚度（）、螺母的厚度（）、墊圈厚度（）、螺栓伸出長(zhǎng)度(0.3～0.5)確定。其中=14、=1.5、=8.4、＝2.0、螺栓伸出長(zhǎng)度取=0.4×11。取螺栓長(zhǎng)度。螺栓標(biāo)記：螺栓GB/T5780-2000M10×50材料：Q235-A螺母標(biāo)記：螺母GB/T41-2000M10×1.5材料：Q235-A墊圈標(biāo)記：墊圈GB/T95—2002-10-100HV1.6水室的部件圖水室的部件圖見圖8。圖8水室部件圖圖8水室的部件圖

圖8水室的部件圖平板封頭的設(shè)計(jì)平板封頭與水室采納法蘭聯(lián)接，聯(lián)接尺寸與水室的上法蘭相同。其作用是將引射流體密封在水室內(nèi)，以防止水外溢，同時(shí)可防止空氣中的雜質(zhì)進(jìn)入水室堵塞噴嘴。2.1平板封頭的強(qiáng)度計(jì)算由于操作介質(zhì)為水，工作溫度為，故材料選用Q235B。2.1.1設(shè)計(jì)參數(shù)的確定設(shè)計(jì)壓力：＝1.1，?。?.1=1.1×0.35計(jì)算壓力：設(shè)計(jì)溫度：焊縫系數(shù)：(整板加工)鋼板負(fù)偏差C1：腐蝕裕度C2：2.1.2平板封頭壁厚的設(shè)計(jì)平板封頭的壁厚公式為：其中：—計(jì)算直徑，取墊片的中徑，即804+（844-804）/2=824mm；—板邊結(jié)構(gòu)特征系數(shù)，取0.3。設(shè)封頭的壁厚為，由、Q235B、查鋼板的許用應(yīng)力表可知。由公式得：圓整，因?yàn)?gt;，因此假設(shè)不合理故需重新假設(shè)。設(shè)封頭的壁厚為mm，由、Q235B、查鋼板的許用應(yīng)力表可知。由公式得：圓整，因?yàn)閙m=mm，因此假設(shè)mm合理，故封頭的壁厚為mm。2.1.3平板封頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)平板封頭的結(jié)構(gòu)如圖9。圖圖9平板封頭的結(jié)構(gòu)與尺寸第三章噴板的設(shè)計(jì)3.1噴嘴孔在噴板上的布置由設(shè)計(jì)條件單可知，噴嘴孔在噴板上的布置形式為同心圓，考慮到最外緣噴嘴具有一定的傾斜角度，因此，在噴板上布置噴嘴時(shí)，為防止噴嘴與水室內(nèi)壁出現(xiàn)干涉，噴板的球面部分在水平方向的投影徑取，噴嘴孔在780mm的范圍內(nèi)進(jìn)行布置，噴嘴孔的個(gè)數(shù)及布置如圖10。噴嘴孔數(shù)量為57，噴嘴孔中心線距離為80mm。噴嘴出口內(nèi)徑取，面積比：則喉管的直徑為：，圖10圖10噴嘴孔在噴板上的布置

3.2噴板的穩(wěn)定性計(jì)算3.2.1設(shè)計(jì)外壓的確定噴板的設(shè)計(jì)外壓取其在工作過程中可能產(chǎn)生的最大壓差，取設(shè)計(jì)外壓：。3.2.2穩(wěn)定性計(jì)算假設(shè)噴板的壁厚為，。由噴板的當(dāng)量半徑和，計(jì)算出。用=0.125計(jì)算出系數(shù)值，。在圖13-8的下方找到系數(shù)=0.00083值，由此做垂直線與≤150℃的溫度線相交，交點(diǎn)水平對(duì)應(yīng)的值系數(shù)約為100。許用外壓按下式計(jì)算：因?yàn)椋?因此假設(shè)壁厚為滿足穩(wěn)定性要求，但考慮到噴板上需要開設(shè)57個(gè)最大直徑為的圓孔，會(huì)引起噴板的穩(wěn)定性下降，同時(shí)，在噴板上安裝噴嘴后，若噴板壁厚較小，在水流的沖擊下，噴嘴會(huì)產(chǎn)生較大的擺動(dòng)，導(dǎo)致引射流體過早破裂，使抽氣量下降，一般噴板的壁厚取25-30mm。本設(shè)計(jì)取。噴板的結(jié)構(gòu)及尺寸如圖11。圖11噴板的結(jié)構(gòu)與尺寸第四章真空室的設(shè)計(jì)1-下法蘭；2-錐殼；3-進(jìn)氣管；4-上法蘭；5-圓筒；6-儀表接管；7-耳式支座圖12真空室的結(jié)構(gòu)真空室要緊由外壓圓筒、錐殼、進(jìn)氣管等構(gòu)成，差不多結(jié)構(gòu)如圖12所示。其作用是當(dāng)引射流體水高速通過氣室時(shí)，會(huì)將水流周圍的氣體以摩擦、撞擊、挾帶的方式帶出，在氣室內(nèi)將產(chǎn)生負(fù)壓。由條件設(shè)計(jì)單中可知水室的工作壓力為，屬低壓設(shè)備；操作介質(zhì)為水，不具有污染性；操作溫度為室溫，因此，筒體和接管材料均選用Q235-B，法蘭材料選用16Mn，1-下法蘭；2-錐殼；3-進(jìn)氣管；4-上法蘭；5-圓筒；6-儀表接管；7-耳式支座圖12真空室的結(jié)構(gòu)4.1真空室的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)真空室由圓筒和圓錐殼兩部分構(gòu)成，總長(zhǎng)度取引射流體的長(zhǎng)度，引射流體的長(zhǎng)度為，取引射流體長(zhǎng)度，故總長(zhǎng)度：。4.1.1圓筒的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)一、進(jìn)氣管直徑的確定進(jìn)氣管直徑的大小對(duì)真空度的形成有特不重要的阻礙。當(dāng)抽氣量（180m3/h）一定時(shí)，進(jìn)氣管直徑越小，則氣流速度越大，對(duì)引射流體束的沖擊越大，易造成引射流體過早破裂，氣液混合物不能及時(shí)進(jìn)入尾管排出，使抽氣量下降；反之，則相反。因此，在滿足開孔的條件下，進(jìn)氣管直徑取大較好。由于，最大開孔直徑且只是520，取。與之配套的接管公稱直徑為，規(guī)格為。依照mm、設(shè)備外無保溫層，可確定進(jìn)氣管的長(zhǎng)度為。二、圓筒長(zhǎng)度的確定圓筒的長(zhǎng)度為：圓整取4.1.2圓錐殼的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)圓錐殼的下端與喉管采納管法蘭聯(lián)接，初選、的管法蘭，由管法蘭的內(nèi)徑為，故取錐殼的下端外徑。錐殼的長(zhǎng)度為：1300-605=695mm，錐殼的半錐角為：，因此半角，因故設(shè)計(jì)合理，錐殼的長(zhǎng)度滿足要求。4.2真空室的穩(wěn)定性計(jì)算4.2.1設(shè)計(jì)外壓的確定關(guān)于真空容器，取設(shè)計(jì)外壓：4.2試差法假設(shè)圓筒的壁厚為，、由公式計(jì)算出臨界長(zhǎng)度值為：筒體的計(jì)算長(zhǎng)度計(jì)算如下：=500mm因?yàn)?gt;=500mm，因此筒體為短圓筒。由得：，關(guān)于筒體穩(wěn)定系數(shù)，因?yàn)?，因此假設(shè)壁厚偏大，但考慮到化工容器的加工壁厚不小于5mm，故取筒體的壁厚二、圖算法假設(shè)圓筒的壁厚為，、，則、。在圖13-6中的縱坐標(biāo)上找到，自該點(diǎn)做水平線與對(duì)應(yīng)的線相交，由交點(diǎn)做垂直線與水平軸相交，找到交點(diǎn)的系數(shù)值約0.0065。在圖13-8中的橫坐標(biāo)上找到0.0065，由此做垂直線與150℃的溫度線相交，交點(diǎn)水平對(duì)應(yīng)的值系數(shù)約為90。圓筒的許用外壓按下式計(jì)算：=，因?yàn)?，因此假設(shè)壁厚偏大，但考慮到化工容器的加工壁厚不小于5mm，故取筒體的壁厚4.2.3承受外壓圓錐殼的壁厚可按外壓圓筒壁厚的確定方法進(jìn)行計(jì)算，但用錐殼的有效壁厚來代替圓筒的有效壁厚，錐殼的有效壁厚為：將外壓圓錐殼轉(zhuǎn)化為當(dāng)量圓筒，其當(dāng)量長(zhǎng)度為：其中：—圓錐殼的軸向長(zhǎng)度，取695mm；—圓錐殼的小端外徑，取276；—圓錐殼的大端外徑，取800。假設(shè)圓錐殼的壁厚為，=3.501mm，當(dāng)量長(zhǎng)度為：，則、在圖13-6中的縱坐標(biāo)上找到，自該點(diǎn)做水平線與對(duì)應(yīng)的線相交，由交點(diǎn)做垂直線與水平軸相交，找到交點(diǎn)的系數(shù)值約0.0075。在圖15-5中的橫坐標(biāo)上找到0.0009，由此做垂直線與150℃的溫度線相交，交點(diǎn)水平對(duì)應(yīng)的值系數(shù)約為95。按下式計(jì)算許用外壓：=，因?yàn)椋虼思僭O(shè)壁厚偏大，但考慮到其與筒體的焊接和加工的要求，故取圓錐殼的壁厚與筒體的壁厚相同，即4.3真空室的法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.3.1外壓圓筒的法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)真空室的圓筒與噴板采納法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)，法蘭選用甲型平焊法蘭；密封面的型式為平面，結(jié)構(gòu)及尺寸見圖2。墊片選用橡膠墊片，材料為橡膠板（GB/T3985）。墊片的尺寸見圖3。本設(shè)計(jì)選用六角頭螺栓（A級(jí)、GB/T5780-2000）、Ⅰ型六角螺母（A級(jí)、GB/T41-2000）、平墊圈（100HV、GB/T95-2002）與噴板聯(lián)接的螺栓長(zhǎng)度為：取。螺栓標(biāo)記：螺栓GB/T5780-2000M16×125材料：Q235-A螺母標(biāo)記：螺母GB/T41-2000M16×2材料：Q235-A墊圈標(biāo)記：墊圈GB/T95—2002-16-100HV4.3.2外壓圓錐殼的法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖13外壓圓錐殼下端管法蘭的結(jié)構(gòu)及尺寸圖13外壓圓錐殼下端管法蘭的結(jié)構(gòu)及尺寸依照管法蘭的DN=250、PN=0.6查表可知：法蘭的類型為板式平焊管法蘭；密封面的型式為突面，結(jié)構(gòu)及尺寸如圖13。法蘭標(biāo)記：HG20592法蘭PL250-0.6RF16Mn二、墊片的設(shè)計(jì)及螺栓、螺母的設(shè)計(jì)依照密封的介質(zhì)為水，操作溫度為25℃，操作壓力為0.35，由墊片選用表可知：選用橡膠墊片，材料為橡膠板（GB/T3985）。墊片的尺寸如圖14。圖14墊片的尺寸圖14墊片的尺寸墊片標(biāo)記：HG20606墊片RF250-0.6XB350本設(shè)計(jì)選用六角頭螺栓（A級(jí)、GB/T5780-2000）、Ⅰ型六角螺母（A級(jí)、GB/T41-2000）、平墊圈（100HV、GB/T95-2002）螺栓長(zhǎng)度的計(jì)算：螺栓的長(zhǎng)度由法蘭的厚度（）、墊片的厚度（）、螺母的厚度（）、墊圈厚度（）、螺栓伸出長(zhǎng)度(0.3～0.5)確定。其中=24、=2、=14.8、＝1.5、螺栓伸出長(zhǎng)度取=0.4×18。螺栓的長(zhǎng)度為：取螺栓長(zhǎng)度。螺栓標(biāo)記：螺栓GB/T5780-2000M16×80材料：Q235-A螺母標(biāo)記：螺母GB/T41-2000M16×2材料：Q235-A墊圈標(biāo)記：墊圈GB/T95—2002-16-100HV4.3.3進(jìn)氣管法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、法蘭的設(shè)計(jì)及密封面的選型依照管法蘭的DN=350、PN=0.6查表可知：法蘭的類型為板式平焊管法蘭；密封面的型式為突面，結(jié)構(gòu)及尺寸如圖15。圖15進(jìn)氣管法蘭的結(jié)構(gòu)及尺寸法蘭標(biāo)記：HG20592圖15進(jìn)氣管法蘭的結(jié)構(gòu)及尺寸二、墊片的設(shè)計(jì)及螺栓、螺母的設(shè)計(jì)依照密封的介質(zhì)為水，操作溫度為25℃，操作壓力為0.35，由墊片選用表可知：選用橡膠墊片，材料為橡膠板（GB/T3985）。墊片的尺寸如圖16。本設(shè)計(jì)選用六角頭螺栓（A級(jí)、GB/T5780-2000）、Ⅰ型六角螺母（A級(jí)、GB/T41-2000）、平墊圈（100HV、GB/T95-2002）螺栓長(zhǎng)度的計(jì)算：螺栓的長(zhǎng)度由法蘭的厚度（）、墊片的厚度（）、螺母的厚度（）、墊圈厚度（）、螺栓伸出長(zhǎng)度(0.3～0.5)確定。其中=28、=2、=18、＝3、螺栓伸出長(zhǎng)度取=0.4×22。螺栓的長(zhǎng)度為：取長(zhǎng)度。螺栓標(biāo)記：螺栓GB/T5780-2000M材料：Q235-A螺母標(biāo)記：螺母GB/T41-2000M材料：Q235-A墊圈標(biāo)記：GB/T95－20024.3.進(jìn)氣管的中心線距筒體上法蘭密封面的尺寸（裝配尺寸）按下式計(jì)算：其中：—筒體半徑，取400mm；—筒體壁厚，取5mm；—接管外徑，取377mm。，取。4.3.5支座的裝配尺寸支座護(hù)板底面與真空室筒體的下端面的垂直距離取40mm，3則支座底板距上法蘭密封面的垂直距離為：605-40-40=525（mm），因此，4.3.6=取。4.4真空室的部件圖真空室的部件圖如圖17第五章噴嘴的設(shè)計(jì)5.1噴嘴的設(shè)計(jì)噴嘴的作用是將水的絕大部分靜壓能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，使水高速噴出，將氣室中的氣體帶出而形成真空。噴嘴的出口內(nèi)徑一般取，本設(shè)計(jì)取。由于噴嘴的出口部分磨損較嚴(yán)峻，故噴嘴設(shè)計(jì)成兩段，上段在進(jìn)口處設(shè)有十字擋環(huán)，以防止進(jìn)入噴嘴的水流產(chǎn)生旋渦，使磨損更加嚴(yán)峻。下段噴嘴能夠定期進(jìn)行更換。噴嘴的結(jié)構(gòu)及尺寸如圖18。上段噴嘴下段噴嘴組裝圖圖18噴嘴的結(jié)構(gòu)及尺寸5.2防旋裝置的設(shè)計(jì)具有一定壓力的水進(jìn)入噴嘴時(shí)易產(chǎn)生旋渦，使部分靜壓能轉(zhuǎn)化為熱能，導(dǎo)致水溫升高，真空度降低；同時(shí)會(huì)加快噴嘴內(nèi)壁的磨損，使噴嘴的使用壽命下降。因此，需要在噴嘴的入口處設(shè)置防旋裝置，材料選用聚四氟乙烯，結(jié)構(gòu)與尺寸如圖19。圖19防旋十字擋板第六章喉管、尾管的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.1喉管的設(shè)計(jì)喉管的的作用要緊有兩個(gè)方面，一方面聚焦引射流體，另一方面起水封作用，以防止外部的大氣通過尾管進(jìn)入真空室破壞真空。喉管采納耐磨鑄鐵整體鑄造，其上端與外壓圓錐殼的下端法蘭相聯(lián)，下端與尾管法蘭相聯(lián)。圖21尾圖21尾管法蘭的結(jié)構(gòu)與尺寸圖20喉管的圖20喉管的結(jié)構(gòu)與尺寸6.2尾管的設(shè)計(jì)尾管的的作用要緊是有將引射流體和氣體的混合物排出，另一方面起抽吸作用。6.2.1尾管的設(shè)計(jì)尾管采納Q235-B鋼管制造，其上端與喉管采納法蘭相聯(lián)，法蘭選用DN200、PN0.6的突面板式管法蘭。尾管的公稱直徑為DN200mm，接管的規(guī)格為Ф219×6，長(zhǎng)度。6.2.2一、管法蘭的設(shè)計(jì)及密封面的選型依照管法蘭的DN=200mm、PN=0.6查表可知：法蘭的類型為板式平焊管法蘭；密封面的型式為突面，結(jié)構(gòu)及尺寸如圖21。二、墊片的設(shè)計(jì)及螺栓、螺母的設(shè)計(jì)依照密封的介質(zhì)為水，操作溫度為25℃，操作壓力為0.35，由墊片選用表可知：選用橡膠墊片，材料為橡膠板。墊片的尺寸如圖22。圖22墊片的尺寸墊片標(biāo)記：HG20606墊片RF200-0.6XB350本設(shè)計(jì)選用六角頭螺栓（A級(jí)、GB/T5780-2000）、Ⅰ型六角螺母（A級(jí)、GB/T41-2000）、平墊圈（100HV、GB/T95-2002）螺栓長(zhǎng)度的計(jì)算：螺栓的長(zhǎng)度由法蘭的厚度（）、墊片的厚度（）、螺母的厚度（）、墊圈厚度（）、螺栓伸出長(zhǎng)度(0.3～0.5)確定。其中=24、=2、=14.8、＝3、螺栓伸出長(zhǎng)度取=0.4×18。螺栓的長(zhǎng)度為：取長(zhǎng)度。螺栓標(biāo)記：螺栓GB/T5780-2000M16材料：Q235-A螺母標(biāo)記：螺母GB/T41-2000材料：Q235-A墊圈標(biāo)記：墊圈GB/T95－2002

第七章壓力試驗(yàn)壓力試驗(yàn)的目的是檢驗(yàn)設(shè)備的宏觀強(qiáng)度（是否有異常變形）和致密性（有無泄漏）。壓力試驗(yàn)是化工容器及設(shè)備出廠時(shí)必須進(jìn)行的工序。7.1水室的水壓試驗(yàn)7.1.1試驗(yàn)壓力的確定且不小于（+0.1）其中：—設(shè)計(jì)壓力，??；—材料在試驗(yàn)溫度下的許用應(yīng)力，取=113將已知值代入上式得：因?yàn)椋迹?0.1）=0.485，因此取。壓力表的量程：2=2×0.49=0.98或0.735～1.96。水溫≥5℃7.1.2壓力試驗(yàn)的強(qiáng)度校核液壓試驗(yàn)時(shí)筒體產(chǎn)生的最大應(yīng)力為：代入已知值得：因＝52＜0.9=0.9×235×0.85=179.8，故液壓強(qiáng)度足夠。7.1.3水壓試驗(yàn)的操作在保持水室表面干燥的條件下，首先用水將水室內(nèi)的空氣排空，再將水的壓力緩慢升至0.49，保壓不低于30，然后將壓力緩慢降至0.392，保壓足夠長(zhǎng)時(shí)刻，檢查所有焊縫和連接部位有無泄露和明顯的殘留變形。若質(zhì)量合格，緩慢降壓將罐體內(nèi)的水排凈，用壓縮空氣吹干罐體。若質(zhì)量不合格，修補(bǔ)后重新試壓直至合格為止。7.2真空室的氣壓試驗(yàn)7.2.1試驗(yàn)壓力的確定真空容器按規(guī)定做內(nèi)壓試驗(yàn)，且試驗(yàn)壓力為0.35，故取。壓力表的量程：2=2×0.35=0.7或0.53～1.4。操作介質(zhì)：空氣；溫度≥15℃7.2.2壓力試驗(yàn)的強(qiáng)度校核氣壓試驗(yàn)時(shí)錐體產(chǎn)生的最大應(yīng)力為：代入已知值得：因＝40.2＜0.8=0.8×235×0.85=160，故氣壓強(qiáng)度足夠。7.2.3氣壓試驗(yàn)的操作做氣壓試驗(yàn)時(shí)，緩慢將壓力升至0.035，保持5min并進(jìn)行初檢。合格后接著升壓至0.175，其后按每級(jí)的0.035級(jí)差，逐級(jí)升至試驗(yàn)壓力0.35，保持30，然后再降至0.305，保壓足夠長(zhǎng)時(shí)刻，同時(shí)進(jìn)行檢查，如有泄露，修補(bǔ)后再按上述規(guī)定重新進(jìn)行試驗(yàn)。

第八章支座的設(shè)計(jì)8.1設(shè)備工作時(shí)總質(zhì)量的估算設(shè)備工作時(shí)的總質(zhì)量由兩部分構(gòu)成，一、設(shè)備金屬的質(zhì)量（）；二、操作介質(zhì)的的質(zhì)量（），總質(zhì)量：。8.1.（一）水室的金屬質(zhì)量水室的要緊金屬質(zhì)量：=+2+++Q封其中：—筒體質(zhì)量，關(guān)于、的圓筒，每米的質(zhì)量為99kg，取=0.50×99=49.5kg；—法蘭質(zhì)量，關(guān)于、的容器法蘭，查表知=47.78kg；—壓力表接管質(zhì)量，關(guān)于、的突面板式管法蘭，查表知法蘭質(zhì)量為0.6kg、接管質(zhì)量為0.3875，取=0.99kg—進(jìn)液接管質(zhì)量，關(guān)于、的突面板式管法蘭，查表知法蘭質(zhì)量為8.96kg、接管質(zhì)量為6.304kg，取=15.26kg封頭質(zhì)量—Q封=kg=49.5+47.78+0.99+15.26+111.1=238（kg）（二）真空室的金屬質(zhì)量真空室的金屬質(zhì)量：=++++其中：—?dú)んw質(zhì)量，近似按、的圓筒計(jì)算，每米的質(zhì)量為99kg，取=1.3×99=128.7kg；—上法蘭質(zhì)量，關(guān)于、的容器法蘭，查表知=47.78kg；—下法蘭質(zhì)量，關(guān)于、突面板式管法蘭，查表知=8.96kg；—真空表接管質(zhì)量，關(guān)于、的突面板式管法蘭，查表知法蘭質(zhì)量為0.6kg、接管質(zhì)量為0.3875，取=0.99kg—進(jìn)氣接管質(zhì)量，關(guān)于、的突面板式管法蘭，查表知法蘭質(zhì)量為14.3kg、接管質(zhì)量為7.9kg，取=22kg=128.7+47.78+8.96+0.99+22=208（kg）（三）噴板及噴嘴的金屬質(zhì)量噴板的質(zhì)量近似按平板封頭計(jì)算，其質(zhì)量為：111.1kg單個(gè)噴嘴的金屬質(zhì)量近似為0.18kg，噴嘴數(shù)57，總質(zhì)量為：（四）尾管的金屬質(zhì)量關(guān)于、的突面板式管法蘭，查表知法蘭質(zhì)量為6.85kg，規(guī)格Ф219×6的無封鋼管，其每米的質(zhì)量為31.52kg，長(zhǎng)度為5m，總質(zhì)量為157.5kg。（五）附件的金屬質(zhì)量附件包括68個(gè)螺栓、68個(gè)螺母、176個(gè)金屬平墊圈、5個(gè)非金屬墊片、四個(gè)耳式支座。單個(gè)螺栓的質(zhì)量按M20×100的規(guī)格確定，查螺栓的標(biāo)準(zhǔn)知，單個(gè)螺栓的質(zhì)量0.277kg，螺栓的總質(zhì)量為：68×0.277=18.84kg。單個(gè)螺母的質(zhì)量按M20×2的規(guī)格確定，查螺母的標(biāo)準(zhǔn)知，單個(gè)螺母的質(zhì)量0.05155kg，螺母的總質(zhì)量為：88×0.05155=4.536kg。176個(gè)金屬平墊圈、5個(gè)非金屬墊片的質(zhì)量近似取螺母的總質(zhì)量，即：4.536kg單個(gè)耳式支座初步取3kg，總質(zhì)量為：3×4==238+208+111.1+10.26+6.85+157.5+18.84+4.536+4.536+12=777.1（kg）=778kg8.1.水室的容積：0.50×0.503（m3）+真空室的容積：1.3×0.502（m3）+尾管的容積：總?cè)莘e為:0.50×0.503（m3）++1.3×0.502（m3）++=1.1操作介質(zhì)按水計(jì)算，則操作介質(zhì)的總質(zhì)量為：1.1×1000=1100（kg）=778+1100=1878（kg）=19KN8.2支座的選型及尺寸設(shè)計(jì)8.立式多噴嘴水噴射真空泵需要設(shè)置在操作平臺(tái)上，且外部無保溫層，故選用A型耳式支座。支座的數(shù)量：4個(gè)，在真空室的圓筒上沿圓周方向分布（見圖12）。單個(gè)支座承受的載荷為：

8.2.2支座的尺寸設(shè)計(jì)依照支座承受的載荷9.5KN、查A型耳式支座標(biāo)準(zhǔn)確定支座的結(jié)構(gòu)與尺寸，結(jié)果見圖23。支座標(biāo)記：JB/T4725—92支座A2材料：Q235-A·F圖23A

第九章開孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)計(jì)算9.1水室開孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)計(jì)算水室的筒體上有兩個(gè)開孔，即儀表接口和進(jìn)水管接口。由于進(jìn)水管開孔尺寸最大，因此，只需對(duì)進(jìn)水管孔進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。9.1.1水室的筒體開孔后被削弱的金屬面積的計(jì)算式中：＝273-12+2(1+6×10%)＝264.2（）＝163/113＞1.0，取1.0將已知值代入得：=422.72（mm2）9.1.2有效補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)起補(bǔ)強(qiáng)作用的面積計(jì)算一、筒體起補(bǔ)強(qiáng)作用金屬面積的計(jì)算式中取兩者中較大值，取筒體的有效壁厚＝5-1.25＝3.75（）將已知值代入得：=568.0（mm2）二、接管起補(bǔ)強(qiáng)作用金屬面積的計(jì)算式中取兩者中較小值，＝=0.309（）將上述值代入得：＝325.6（2）三、焊縫起補(bǔ)強(qiáng)作用金屬面積的計(jì)算焊縫高度≥＝6（）＝＝62=18（2）起補(bǔ)強(qiáng)作用的總面積為：568.0+325.6+18=911.6()9.1.3補(bǔ)強(qiáng)面積的的確定因?yàn)椋?68.0+325.6+18=911.6()>＝422.72因此不需要補(bǔ)強(qiáng)。9.2真空室開孔補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)計(jì)算真空室的筒體上有兩個(gè)開孔，即儀表接口和進(jìn)氣管接口。由于進(jìn)氣管開孔尺寸最大，因此，只需對(duì)進(jìn)氣管孔進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算。9.2.1真空室的筒體開孔后被削弱的金屬面積的計(jì)算式中：＝273-12+2(1+6×10%)＝264.2（）=163/113＞1.0，取1.0將已知值代入得：=211.36（mm2）9.2.2有效補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)起補(bǔ)強(qiáng)作用的面積計(jì)算一、筒體起補(bǔ)強(qiáng)作用金屬面積的計(jì)算式中取兩者中較大值，取筒體的有效壁厚＝5-1.25＝3.75（）將已知值代入得：=568.0（mm2）二、接管起補(bǔ)強(qiáng)作用金屬面積的計(jì)算式中取兩者中較小值，＝=0.309（）將上述值代入得：＝325.6（2）三、焊縫起補(bǔ)強(qiáng)作用金屬面積的計(jì)算焊縫高度≥＝6（）＝＝62=18（2）起補(bǔ)強(qiáng)作用的總面積為：568.0+325.6+18=911.6()9.2.3補(bǔ)強(qiáng)面積的的確定因?yàn)椋?68.0+325.6+18=911.6()>＝211.36因此不需要補(bǔ)強(qiáng)。

第十章要緊焊縫的結(jié)構(gòu)與尺寸設(shè)計(jì)焊接是將需要連接的零件，通過在連接處加熱熔化金屬得到結(jié)合的一種加工方法，是一種不可拆連接。具有工藝簡(jiǎn)單、連接強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)重量輕等優(yōu)點(diǎn)，在化工容器及設(shè)備的制造行業(yè)中應(yīng)用廣泛。工件焊接后所形成的接縫稱為焊縫。設(shè)備的要緊焊縫有水室、真空室殼體的縱向焊縫；進(jìn)液管、進(jìn)氣管與殼體的連接焊縫；儀表接管與殼體連接的焊縫；殼體與法蘭的連接焊縫。水室、真空室殼體的縱向焊縫，按焊接坡口的差不多形式與尺寸（GB985-88）進(jìn)行設(shè)計(jì)；液管、進(jìn)氣管與殼體的連接焊縫，按焊接坡口的差不多形式與尺寸（HGJ17-89）進(jìn)行設(shè)計(jì)；儀表接管與殼體連接的焊縫，按焊接坡口的差不多形式與尺寸（HGJ17-89）進(jìn)行設(shè)計(jì)；法蘭的焊接按相應(yīng)法蘭標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。有關(guān)的設(shè)計(jì)結(jié)果如圖24。

693940560o693940560o62529696246960o552975o550o29256969Ⅰ不按比例Ⅱ不按比例Ⅲ不按比例Ⅴ不按比例50o13Ⅵ不按比例圖24要緊焊縫結(jié)構(gòu)與尺寸11.1技術(shù)特性表技術(shù)特性表工作壓力水室0.35/MPa工作溫度/℃水室25真空室680mmHg真空室25設(shè)計(jì)壓力水室0.385/MPa設(shè)計(jì)溫度/℃水室40真空室0.1/MPa真空室40物料名稱水室：水腐蝕裕度/mm水室1.0真空室：空氣真空室1.0焊縫系數(shù)Ф水室0.85真空室0.85容器類不Ⅰ11.2接管表接管表編號(hào)公稱尺寸聯(lián)接尺寸標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)接面形式名稱a250PN0.6DN250HG20592RF氣體進(jìn)口b20PN0.6DN20HG20592RF壓力表接口c200PN0.6DN200HG20592RF進(jìn)水管d20PN0.6DN20HG20592RF真空表接口11.3技術(shù)要求技術(shù)要求（1）本設(shè)備按GB150《鋼制壓力容器》和HGJ18-89《鋼制化工容器制造技術(shù)要求》進(jìn)行制造、試驗(yàn)和驗(yàn)收，并同意勞動(dòng)部頒發(fā)《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的監(jiān)督。（2）焊接采納電弧焊，水室和真空室焊條牌號(hào)J427。（3）焊接接頭型式及尺寸除圖中注明外，按HGJ17-89中規(guī)定，對(duì)接焊縫為DU19，接管與筒體、封頭的焊縫為G1，角焊縫的焊角尺寸按較薄板的厚度，法蘭的焊接按相應(yīng)法蘭標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。（4）設(shè)備上的類和類焊縫應(yīng)進(jìn)行無損探傷檢查，探傷長(zhǎng)度20%，射線探傷符合GB3323—89規(guī)定中Ⅲ級(jí)合格；超聲波探傷符合JB1152—81規(guī)定中Ⅱ級(jí)合格。（5）壓力試驗(yàn)和致密性試驗(yàn)水室制造完畢后，以0.485進(jìn)行水壓試驗(yàn)；真空室以0.35的壓縮空氣做內(nèi)壓進(jìn)行致密性試驗(yàn)。（6）所有管接口除注明外伸長(zhǎng)度外，其余為150（7）管口及支座方位見本圖。（8）設(shè)備檢驗(yàn)合格后，外殼涂?jī)蓪蛹t丹漆，再涂一層銀粉漆。